Question

已知氢核（质子）的质量是1.67×10^-27kg，电子的质量9.1×10^-31kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10^-11m，试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力．
（已知引力常量G=6.7×10^-11N?m²/kg²，静电力常量k=9.0×10⁹N?m²/C²）

Answer 1

分析：该题根据题目给出的数据，应用库仑定律和万有引力定律直接计算，再进行比较．

解答：解：氢核与电子所带的电荷量都是e=1.6×10^-19C
氢原子中氢核与电子之间的库仑力：F库=k

q1q2

r2

=9.0×109× (1.6×10-19)×(1.6×10-19) (5.3×10-11)2 N

=8.2×10-8N

氢核与电子之间的万有引力：F引=G

m1m2

r2

=6.7×10-11×

(1.67×10-27)×(9.1×10-31)

(5.3×10-11)2

=3.6×10^-47N
氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值：

F电

F引

=2.3×1039
答：氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值为2.3×10³⁹．

点评：该题将库仑定律与万有引力定律计算出的电子与质子之间的作用力比较，先进行计算后比较即可．属于基础题目．